之
[0048]D2a:若系統(tǒng)能耗等于或低于本次調(diào)節(jié)任務(wù)發(fā)起之前，則不再發(fā)送傳遞信息；
[0049]D2b:若系統(tǒng)能耗高于本次調(diào)節(jié)任務(wù)發(fā)起之前，則將新的目標(biāo)效率點(diǎn)設(shè)定為效率調(diào)節(jié)預(yù)期，計(jì)算得到新的水栗流量和新的流量調(diào)節(jié)余量；所述控制器將新的效率調(diào)節(jié)預(yù)期和新的流量調(diào)節(jié)余量寫入傳遞信息，發(fā)送給其相鄰的水栗控制器。
[0050]進(jìn)一步的，判斷是否達(dá)到預(yù)定的收斂條件的過程包括如下步驟:
[0051]所有接收到傳遞信息的水栗控制器，在接收到傳遞信息的瞬間開始計(jì)時(shí)，并執(zhí)行下述步驟之一:
[0052]Fl:在預(yù)定收斂周期內(nèi)如果后續(xù)沒有收到其它相鄰控制器的傳遞信息，則判定達(dá)到預(yù)定的收斂條件；
[0053]F2:在預(yù)定收斂周期內(nèi)如果后續(xù)收到了其它相鄰控制器的傳遞信號，則重新計(jì)時(shí)。
[0054]進(jìn)一步的，所述信息交互的過程先確定每臺水栗是否開啟再確定開啟的水栗的具體流量。
[0055]進(jìn)一步的，確定每臺水栗是否開啟的步驟進(jìn)一步包括如下步驟:
[0056]多個(gè)水栗控制器形成一條鏈路，由鏈?zhǔn)灼鹗枷蜴溛惨来蝹鬟f信息，所述信息中包括各水栗分別工作在最高效率點(diǎn)時(shí)的流量，鏈尾計(jì)算出每臺水栗工作在最高效率點(diǎn)或關(guān)閉時(shí)的所有組合下對應(yīng)的系統(tǒng)總流量，并選出總流量最滿足要求的兩種組合，并將數(shù)據(jù)依次回傳至鏈?zhǔn)?，此時(shí)各水栗控制器知曉其是否應(yīng)該開啟。
[0057]進(jìn)一步的，確定每臺水栗是否開啟時(shí)在滿足水栗不發(fā)生頻繁啟停的前提下執(zhí)行如下步驟:
[0058]為每臺水栗設(shè)置一初始開啟概率；
[0059]每臺水栗控制器均發(fā)起全局加權(quán)求和任務(wù)，所述全局加權(quán)求和任務(wù)為每個(gè)水栗自己的開啟概率乘以自己的在最優(yōu)效率點(diǎn)時(shí)的流量的結(jié)果之和；
[0060]每臺水栗控制器收到除自己之外的其他水栗的加權(quán)和之后，比較該結(jié)果與加上自己的開啟概率乘以自己的在最優(yōu)效率點(diǎn)時(shí)的流量的結(jié)果，如果加上之后的結(jié)果比不加的結(jié)果更靠近系統(tǒng)總流量需求，則表明自己加入會更好，因而將自己的開啟概率增大；否則，將自己的開啟概率降低；
[0061]經(jīng)過若干次迭代每個(gè)水栗的開啟概率趨于穩(wěn)定，開啟概率收斂為I或者大于某一預(yù)設(shè)閾值的水栗的狀態(tài)設(shè)為開啟；開啟概率收斂為O或者小于某一預(yù)設(shè)閾值的水栗的狀態(tài)設(shè)為關(guān)閉。
[0062]進(jìn)一步的，所述確定開啟的水栗的具體流量的步驟進(jìn)一步包括如下步驟:
[0063]多個(gè)水栗控制器形成一條鏈路，由鏈?zhǔn)滓来蜗蜴溛舶l(fā)送傳遞信息，所述傳遞信息包括等值的功耗對流量的導(dǎo)數(shù)及各水栗在該導(dǎo)數(shù)下對應(yīng)的流量；鏈尾對系統(tǒng)總流量求和，若其高于系統(tǒng)總流量需求，且偏差絕對值超過預(yù)定閾值則將傳遞信息中的功耗對流量的導(dǎo)數(shù)降低，重新在鏈路中發(fā)送傳遞信息；若其低于系統(tǒng)總流量需求，且偏差絕對值高于預(yù)定閾值，則將傳遞信息中的功耗/流量導(dǎo)數(shù)增大，重新在鏈路中發(fā)送傳遞信息；若其與系統(tǒng)總流量需求的偏差絕對值低于或等于預(yù)定閾值，則不再發(fā)送傳遞信息，此時(shí)系統(tǒng)收斂。
[0064]根據(jù)本實(shí)用新型的水栗控制器，使各并聯(lián)水栗平等地自主協(xié)調(diào)完成控制目標(biāo)，分布式地計(jì)算出優(yōu)化控制方案，降低了傳統(tǒng)控制形式的人工配置調(diào)試的工作量，實(shí)現(xiàn)了控制設(shè)備的即插即用，提高了系統(tǒng)的控制效率、魯棒性及可擴(kuò)展性。
【附圖說明】
[0065]本實(shí)用新型的上述和/或附加的方面和優(yōu)點(diǎn)從結(jié)合下面附圖對實(shí)施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0066]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的基于無中心網(wǎng)絡(luò)的水栗系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0067]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的水栗的壓差測量值的設(shè)置位置示意圖。
[0068]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例1的水栗系統(tǒng)控制算法的具體邏輯框圖
[0069]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1的某個(gè)水栗發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)之后的迭代計(jì)算過程。
[0070]圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例1的迭代計(jì)算過程中另外一種信息傳遞的流向示意圖。
[0071]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例1的水栗在迭代計(jì)算過程中的一個(gè)狀態(tài)變化示意圖。
[0072]圖7是本實(shí)用新型實(shí)施例1的水栗在迭代計(jì)算過程中的另一個(gè)狀態(tài)變化示意圖。
[0073]圖8是本實(shí)用新型實(shí)施例2的確定水栗開啟組合時(shí)的金字塔結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0074]下面根據(jù)說明書附圖對本實(shí)用新型實(shí)施例的基于無中心網(wǎng)絡(luò)的水栗系統(tǒng)進(jìn)行更為詳盡的說明。
[0075]結(jié)合圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例公開了一種基于無中心網(wǎng)絡(luò)的水栗系統(tǒng)，包括:多個(gè)水栗100和多個(gè)控制器200。
[0076]其中，多個(gè)水栗100并聯(lián)設(shè)置；多個(gè)控制器200——對應(yīng)地與多個(gè)水栗100相連，其中，所有控制器互聯(lián)以形成無中心網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)水栗控制器判斷達(dá)到一定的觸發(fā)條件時(shí)，所述水栗控制器用于發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)，在系統(tǒng)中存在發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)的水栗控制器時(shí)，所述系統(tǒng)中的水栗控制器開始與其相鄰的水栗控制器進(jìn)行信息交互，并經(jīng)過若干次信息交互之后整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定的收斂條件，從而確定每臺水栗優(yōu)化后的運(yùn)行參數(shù)，所述控制器根據(jù)優(yōu)化后的運(yùn)行參數(shù)控制相應(yīng)水栗達(dá)到相應(yīng)的運(yùn)行狀態(tài)，以及在系統(tǒng)中沒有發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)的水栗控制器時(shí)，保持相應(yīng)的水栗運(yùn)行參數(shù)不變。
[0077]如圖1所示，水栗系統(tǒng)中包括η (通常η為大于I的正整數(shù))個(gè)并聯(lián)的水栗100，每個(gè)水栗100配置有一個(gè)控制器200。需要說明的是，在實(shí)際應(yīng)用中可能會遇到水栗系統(tǒng)中局部設(shè)置有若干個(gè)串聯(lián)的水栗的情況，此時(shí)僅需要根據(jù)流體力學(xué)知識將這若干個(gè)串聯(lián)水栗等效為單個(gè)水栗即可，從而可以為等效后的水栗配置一個(gè)控制器200。
[0078]結(jié)合圖1所示，多個(gè)控制器形成的無中心網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)形式可以為有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò)中二者之一或二者的組合。也就是說，多個(gè)控制器200之間可以通過有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)或者結(jié)合有線無線兩種形式的綜合網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，構(gòu)成無中心網(wǎng)絡(luò)。需要說明的是，本實(shí)用新型實(shí)施例中的無中心網(wǎng)絡(luò)可以采用多種通信協(xié)議進(jìn)行通信，只要能夠保證通信的實(shí)時(shí)性和有效性即可，也就是說，本實(shí)用新型實(shí)施例的無中心網(wǎng)絡(luò)不限定于任何具體的通信控制協(xié)議，只要能進(jìn)行滿足要求的網(wǎng)絡(luò)通信和控制即可，由此，此處的節(jié)點(diǎn)控制網(wǎng)絡(luò)或者網(wǎng)絡(luò)可以以較為廣泛的技術(shù)領(lǐng)域中含義來進(jìn)行理解和限定。
[0079]再次結(jié)合圖1，各個(gè)控制器200還可以與相應(yīng)的壓差傳感器400相連，以便從相應(yīng)的壓差傳感器400中獲取傳遞的壓差信號，控制器200還可以與水栗的變頻器300相連，以便通過控制相應(yīng)的變頻器300實(shí)現(xiàn)水栗100運(yùn)行參數(shù)的改變。即控制器200可以通過控制與水栗相連的變頻器來變更對應(yīng)水栗的運(yùn)行參數(shù)。
[0080]當(dāng)某個(gè)水栗控制器判斷達(dá)到一定的觸發(fā)條件時(shí)，則由該水栗控制器發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)。
[0081]在本實(shí)用新型的具體示例中，每臺運(yùn)行中的水栗對應(yīng)的控制器均可以發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)，當(dāng)其中一臺水栗控制器發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)時(shí)，其余的水栗控制器則配合該控制器完成系統(tǒng)的運(yùn)算。
[0082]此外，由于本實(shí)用新型實(shí)施例中的多個(gè)控制器構(gòu)建的是無中心網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)控制器運(yùn)行的控制程序都是相同的，因此，有可能在相同或相近的時(shí)間內(nèi)，多個(gè)水栗的控制器均滿足任務(wù)發(fā)起條件而發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)，針對這種情況，系統(tǒng)需要設(shè)置相應(yīng)的處理機(jī)制，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，可以通過如下兩種方式進(jìn)行處理。
[0083]—、先計(jì)算后處理的仲裁機(jī)制，具體而言，首先，針對每個(gè)調(diào)節(jié)任務(wù)分別計(jì)算一遍，幾個(gè)無中心控制器連接組成了無中心計(jì)算網(wǎng)絡(luò)，等同于一個(gè)操作系統(tǒng)，該系統(tǒng)下支持多任務(wù)并行處理，因而當(dāng)有多個(gè)控制器同時(shí)發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)時(shí)，系統(tǒng)可以同時(shí)運(yùn)算，得到多個(gè)結(jié)果。然后再通過仲裁機(jī)制，選出應(yīng)該執(zhí)行哪個(gè)調(diào)節(jié)任務(wù)的結(jié)果。
[0084]二、先處理后計(jì)算的仲裁機(jī)制，具體而目，首先通過仲裁機(jī)制確定誰來發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)，然后由它發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)，即:當(dāng)遇到多個(gè)控制器同時(shí)發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)時(shí)，先通過仲裁機(jī)制選出一個(gè)發(fā)起者，然后由它發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)。
[0085]由于先處理后計(jì)算的仲裁機(jī)制首先確定由哪一個(gè)控制器發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)，因此，相對于第一種先計(jì)算后處理的仲裁機(jī)制，計(jì)算量少，因此，在多數(shù)情況下，可以使用第二種先處理后計(jì)算的仲裁機(jī)制以減少計(jì)算量。
[0086]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，仲裁機(jī)制的形式也是多樣的，包括但不限于以下幾種方式:事先由人工指定優(yōu)先級，運(yùn)行過程中按照設(shè)定好的優(yōu)先級來決定采取哪種運(yùn)算結(jié)果、抽簽、搶令牌、隨機(jī)指定等等。
[0087]其中，仲裁方式是為了保護(hù)水栗不要頻繁啟停，無論哪臺水栗發(fā)起的調(diào)節(jié)任務(wù)，其得到的結(jié)果可能都是最優(yōu)結(jié)果，但系統(tǒng)中一般會有多臺相同型號的水栗，如T1，T2，T3，三臺同型號的水栗，計(jì)算得到的幾組結(jié)果是開啟[Τ1，Τ2]，[Τ1，Τ3]，[Τ2，Τ3]，而當(dāng)前正在運(yùn)行的是Tl和Τ2這兩臺水栗，為了避免水栗的頻繁啟停、頻繁切換，仲裁結(jié)果應(yīng)該選擇開啟[Tl，Τ2]對應(yīng)的方案。
[0088]關(guān)于觸發(fā)條件，在本實(shí)用新型的具體示例中，觸發(fā)條件可以有多種形式，如下面的
(1)、(2)和(3)的形式。
[0089](I)可以是由控制器收集到的水栗壓差測量值與壓差設(shè)定值之間的偏差絕對值超出了預(yù)設(shè)的壓差偏差閾值，即水栗的工作狀態(tài)不能滿足末端對壓差的需求了，這時(shí)需要對水栗的工作點(diǎn)進(jìn)行調(diào)整以便滿足末端用水設(shè)備對壓差的需求。
[0090]如圖2所示，水栗壓差測量值所指的壓差既可以是水栗的進(jìn)、出口之間的壓差Λ Η4，也可以是末端網(wǎng)絡(luò)中的最不利環(huán)路處的壓差Λ Η1，或末端網(wǎng)絡(luò)中某支路的壓差Λ Η2，或者分集水器之間的壓差Λ Η3，可以理解的是，具體測量哪個(gè)位置的壓差可以根據(jù)控制需求的不同而靈活設(shè)置的。
[0091](2)可以根據(jù)時(shí)間來確定，例如為每個(gè)水栗控制器設(shè)定一個(gè)控制周期，每過一定的時(shí)間就由該水栗控制器發(fā)起一次調(diào)節(jié)任務(wù)；
[0092](3)可以是根據(jù)系統(tǒng)的能耗來觸發(fā)，例如系統(tǒng)在自動(dòng)運(yùn)行期間，受到了外界的干預(yù)，如人工手動(dòng)進(jìn)行了調(diào)節(jié)，則可能造成滿足壓差的需求且控制周期還沒到但運(yùn)行狀況并非能耗最優(yōu)的情況，因而需要從優(yōu)化能耗的角度來觸發(fā)調(diào)節(jié)?？梢岳斫獾氖?，如何根據(jù)能耗來觸發(fā)也可以有多種判斷方法。
[0093]當(dāng)系統(tǒng)中存在發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)的水栗控制器時(shí)，系統(tǒng)中的水栗控制器開始與其相鄰的水栗控制器進(jìn)行信息交互。信息交互的方式可以有多種，下面分別進(jìn)行介紹。
[0094]實(shí)施例1:
[0095]信息交互的過程是一個(gè)迭代計(jì)算的過程，下面根據(jù)圖3至圖7具體說明這一信息交互的迭代計(jì)算過程。
[0096]圖3是本實(shí)用新型一個(gè)實(shí)施例的信息交互過程的基本邏輯框圖，圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的在某個(gè)水栗控制器發(fā)起調(diào)節(jié)任務(wù)之后各個(gè)水栗控制器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交互及迭代計(jì)算的具體過程。
[0097]如圖4所示，每個(gè)長框表示在所有水栗中完成的一次